灌区混凝土防渗渠道设计及完善措施.pdf

灌区混凝土防渗渠道设计及完善措施林秀凤 1 0 1 【 灌 区 管理 】 灌区混凝土防渗渠道设计及完善措施 林 秀 凤 ( 喀什地 区水利水 电勘测设计 院， 新疆 喀什 8 4 4 0 0 0 ) 摘要 进一步加强对混凝土防渗渠道的设计以及研 究工作， 能够有效地提 高灌 区最终获得的综 合效益水平。基于此 ， 文章主要结合工程 实例对灌 区混凝土防渗渠道设计及 完善措施进行 了探讨。 关键词 灌区； 混凝土防渗渠道设计； 完善措施 中图分类号： T V 5 4 4 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9一 o o 8 8 ( 2 o l z ) o s- 0 1 0 1 0 2 灌区在进行节水灌溉 的过程中， 混凝 土防渗渠道 可以说是一个非常重要 的途径 ， 不仅是整个灌 区工程 的一个重要构成部分 ， 同时， 担负着为灌区进行输水和 配水的重要任务。所 以， 为了能够让混凝 土防渗渠道 在灌区当中可靠高效 的运行 ， 有必要进一 步优化新老 渠道的建设 。 l 实例概 况 某灌区的整体灌溉面积达到了 0 0 91 0 h m ， 灌 区规模较小 。目前 ， 拟定重建 1座渠首 ， 新建长度大约 为 3 3 6 8 k m 的干渠 ， 改建长度大约为 3 6 8 k m 的支 渠 ， 并且配套渠系的建筑物数量达到了 3 5座。工程在 开始施工之前 ， 对灌 区的整体运行状况进行了详细 的 调查和研究 。到 目前为止 ， 在该灌区的渠道系统当中， 干渠 、 支渠 以及斗渠等都已经基本完成了防渗工作 ， 其 中， 干渠由于渠线相对较陡， 已经完成建设 的混凝土衬 砌渠道遭到 了严重 的冲毁 。渠道的整体长 度达到 了 3 3 7 k m， 已经完成 防渗的渠道长度为 2 3 k m。 毁坏程 度达到了9 0 。支渠的整体长度为 3 6 8 k m， 已完成 防渗的渠道 长度为 l 9 8 k m， 毁 坏程度达 到 了 9 5 。 此外 ， 斗渠 以及农 渠大多数都是土渠。在经过调查后 发现 ， 地 面灌渠系的水利用 系数确定为 0 5 l 。田间的 水利用 系数 确 定 为 0 8 6 ， 灌 溉 水 利 用 系数 确 定 为 0 5 3 2。 2 混凝土 防渗 渠道 当中， 对渠线 以及渠 系进 行 布 置采取 的具体 方法 根据该灌溉区水利工程的具体运行状况 ， 在设计 渠系的时候 ， 还需要综合考虑该工程所处地区具体 的 气候特征以及该工程的水系特征 ， 尽可能的选择更加 科学合理的渠线 。除此之外 ， 为了简化施工 ， 降低施工 成本 ， 应该在原有渠道的基础上进行修筑。在设计渠 道的渠线过程 中， 还需要综合考虑防冻胀这一问题 ， 让 渠线尽量的穿过土粒 比较粗 的区域 。另外 ， 在设计 防 渗渠道的时候 ， 应该根据工程 的现状因地制宜， 充分考 虑水资源的综合调节和利用问题 ， 最后决定根据下述 设计方案展开施 工。渠首 主要采用 了拦 河闸 的方 式 ， 引水流量确定为 1 5 m 。 s 。原干渠的长度为 3 3 6 8 k m保持不变 ， 不过把四队和九队两个支渠合并成 为一个干渠 ， 渠线沿用 的是九队的原渠线 ， 干渠的总长 度应该延 长到 了 2 1 0 1 2 k m， 确定 设计流量 为 1 5 1 I n 。 s 。选择粒径较细 的混凝土砌石梯形断面， 要求配 套区系建筑物的总数为 3 2座。 九队支渠在连接了 干渠的末端之后 ， 总体长度达到 了 4 2 0 1 k m， 设计流 量确定为 0 7 5 I n 。 s ， 主要采用现浇混凝土梯形断面的 形式 ， 要求配套渠系建筑物的数 目为 4座。 四队支 渠连接了干渠的末端 ， 并 与高速公路北侧新建设长度 为5 1 k m的渠道在老支渠 的 1 5+6 0 0位 置处进行交 汇 ， 改建原渠道大约 6 0 0 m， 总长度达到了 5 7 k m， 确 定设计流量为 0 7 1 I n s ， 主要采用了现浇混凝土梯形 断面的形式 ， 要求配套渠系建筑物的数 目为 2座。 3 在 设计 混凝土防渗渠道过程 中， 采取的主要 方法 在设计混凝土防渗渠道 的过程 中， 需要对渠道的 整体设计情况 、 断面设计情况 以及采取防冻措施的设 l 0 2 内 蒙 古 水 利 2 0 1 2年第 5期( 总第 1 4 1 期 ) 计情况等进行综合的考虑。根据 目前该水利工程的基 本运行状况 ， 需要对各项参数进行科学的计算和细致 的分析 ， 并确定出最合适 的设计方案。在对混凝土防 渗渠道进行设计的过程 中， 主要采用了下述几个方法 。 3 1 防渗渠道设计时采取的基本方法 在设计该灌溉 区域的渠道时 ， 一定要确定合理 的参数 ， 充分考虑渠道的纵 比降， 只有这样才可以合理 控制渠道面积以及造价成本。在选择设计参数时 ， 应 该根据渠道的中线和地面的坡度 ， 对实地进行测量 ， 然 后根据测量结果进行综合分析和确定 ， 应该尽量与地 面坡度接近。如果个别地段存在陡坡 ， 可采用跌水或 者陡坡等处理措施进行调整 ， 分水渠道应该随着流量 而逐级的减小 ， 而纵坡则应该逐级加大 ， 渠首的高程应 该与水源衔接合理 。渠道边坡应该符合设计要求进行 规范 ， 如果边坡过大 ， 容 易增加渠 口的占地 面积。但 是， 如果边坡过小 ， 则会给施工过程 中带来更 多的困 难。在确定渠道流速的时候 ， 应该 以实际的流量和 设计断面情况作为主要依据 ， 尽量将流速控制在不冲 和不淤之间。在完成纵横断面的设计 _T作 以后 ， 还 应 该确定渠道高程 ， 选定纵 比降， 绘制出渠道具体的断 面图等。在设置伸缩缝的时候 ， 应该充分考虑混凝 土的胀缩以及地基出现 的不均匀沉降等现象 ， 避免发 生冻胀之后对混凝土衬砌造成严重的破坏。沿着渠道 每隔若干米设置一道矩型的横 向伸缩缝。封顶板应 该在防渗层的顶部位置进行设置。 3 2防冻胀 设计 为了减少防渗渠道冻胀 问题的发生机率 ， 应该在 现 浇混 凝土 层下 ， 设 置一 定 厚度 的换 填 土层 或 者 砂 砾 层 ， 并设置相应的保温层。但是 ， 目前大多数渠道采取 的防冻措施一般都是在混凝土混合料中添加一定剂量 的防冻剂。 在本工程的梯型 断面施工过程 中， 应该控制好 回 填土的质量 ， 有效地提高渠道基础具有的密实性。如 果 ， 在冬季对混凝土防渗渠道施工进行设计时 ， 应该在 混凝土衬砌时， 加强管理 ， 尤其要对停水和引水时间进 行确定 ， 防止在过水期间发生冰冻问题 ， 进而导致冻胀 破坏的发生。施工时如果温度下降至零度时 ， 应该提 前停水 ， 在气温上升到零度 以上时要及 时通水。针对 跟渠道相邻 的农 田或者是其他 的林木带等 ， 需要在气 温下降到零度之前尽快的结束灌溉任务， 尽 可能 的减 少渠道当中基础土体 的含水量 ， 防止混凝土渠道发生 冻胀等问题 。 为了避免渠道出现冻胀的现象 ， 一般会选择设置 u型或者弧形底梯形断面。对于 u型渠道来说 ， 在 出 现变形的时候会发生整体上抬 ， 因此 ， 即使出现了冻胀 变形问题也是 比较均匀的。弧型渠道的渠底能够有效 抵抗冻胀作用 ， 当受到冻胀影响时 ， 变形会 比较均匀 ， 所以 ， 比较适合在寒冷地 区的渠道 型式 中应用 。由于 u型渠道多数采用预制混凝土形式 ， 所以， 容易受到尺 寸的限制 ， 一般在流量 比较小的支渠工程 中应用会 比 较广泛。此外 ， 对于弧形底梯形断面来说 ， 由于混凝土 衬砌形式不会对其产生影响， 所 以 目前来说是应用非 常广泛的。 3 3 对混凝土防渗渠道的断面进行设计 在对断面进行设计 的时候 ， 需要多方面的对 比和 选择不同的断面形式。一般情况下 ， 断面形式 如果不 同， 那么过水条件也会 出现一定的区别 ， 但是对过水能 力不会产生太大的影响。对于梯形 断面型式来说 ， 需 要从工程施工的难易程度 、 过水条件 以及所需施工成 本等多个方面进行考虑， 考察后发现相关指标均达到 了优异程度。梯型和矩型断面在跟其他的一些复合断 面进行对 比的过 程中， 不仅具有很高 的经济价 值 ， 而 且， 可 以降低施工过程中遇到的难度。 4结语 总而言之 ， 在对灌溉渠 的 昆凝土防渗渠道进行设 计时候 ， 需要综合考虑该地区具有的水文特点 、 气温状 况以及土质条件等 ， 选择最佳的参数配置。并且 ， 在原 有渠道的基础上展开改造施工 ， 通过科学合理 的计算 以及细致的分析 ， 确定 出新修建渠道 的具体渠型以及 断面等 ， 充分发挥 出渠道工程具有 的节水功能。 ( 编校 ： 常 淑英 ) 收 稿 日期 ： 2 0 1 2 0 91 5 作者简介： 林秀凤( 1 9 8 3一) ， 女， 助理工程师， 主要从事水 工设计工作 。